Зміс
1 Вступ 8
2 Технічне завдання на розробку мікропроцесорної системи керуванням електрообладнанням автомобіля КАМаз 10
2.1 Загальний опис системи 10
2.2 Інтерфейсна система управління 11
2.3 Розвиток інтерфейсної системи управління 14
14
3 Розробка структурної схеми системи 15
4 Розробка схеми електричної принципової 18
4.1 Вибір мікроконтролерів 18
4.2 Апаратні обчислювальні платформи 31
4.4 Arduino UNO 34
4.5 Аrduino Mega 35
4.6 Вибір дисплею 36
4.7 Вибір датчиків 37
4.7.3 Датчик паркувального радару 38
Паркувальний радар - допоміжна система для спрощеного паркування автомобілю, яка встановлюється на деяких автомобілях. Радар використовує звукові хвилі для того, щоб визначити дистанцію до перешкод. 38
Система використовує ультразвукові датчики, які знаходяться на передньому та задньому бамперах автомобілю. При наближенні до перешкоди система передає переривчастий застережливий сигнал(а в деяких машинах вбудований екран, який відображає дистанцію). Коли відстань до перешкоди скорочується, застережливий сигнал збільшує частоту. Перші звуки він видає при наближенні до перешкоди на 1-2 м., а при небезпечному зближенні з перешкодою (10-40 см) звуковий сигнал стає безперервним. З багатьох моделей ультразвукових датчиків ми обрали HC-SR04. 38
5 Розробка програми для керуючого мікроконтролера 39
5.1 Розробка алгоритму програми 39
6 Економічний розділ 40
6.1 Розрахунок вартості виготовлення пристрою 40
6.1.1 Розрахунок витрат на покупні вироби та матеріали 40
6.2 Розрахунок витрат на експлуатацію пристрою 48
6.3 Розрахунок приведених витрат 50
7. Конструювання плати друкованого монтажу та розрахунок надійності роботи пристрою 51
7.1 Розрахунок провідного малюнка плати 54
7.2 Розрахунок відстані між елементами провідного рисунка 56
S = 0,25 + 0.05 + = 0,34 мм 57
L = + 1+ 0,25(2-1) + 0,08 = 3 мм 58
8 Охорона праці 58
8.1 Вимоги до освітлення 62
8.2 Пожежна безпека 64
Висновок 68
Мета даного дипломного проекту - розробка мультиплексної системи управління електрообладнанням автомобіля КАМАЗ з використанням мікроконтроллера. В дипломному проекті наведено аналітичний огляд існуючих конструкцій і показана необхідність впровадження мікроконтролерів для збільшення надійності всього електрообладнання автомобіля і зниження кількості джгутів, кабелів, окремих модулів керування та індикації. 68
Так само розглянуті технічні характеристики, схема підключення і алгоритм роботи Arduino Uno та Arduino Mega і можливість їхнього впровадження на виробництво. Розраховані вихідні параметри, так само присвячені процесу програмування мікроконтролерів Arduino Uno та Arduino Mega. Встановлення мікроконтролера Arduino Uno та Arduino Mega характеризується відносно екологічним виробництвом: застосовуються екологічно чисті матеріали, виробництво не є брудним. 68
Список використаних джерел 69
Додаток А Лістинг програми 70
1 Вступ 8
2 Технічне завдання на розробку мікропроцесорної системи керуванням електрообладнанням автомобіля каМаз 10
2.1 Загальний опис системи 10
2.2 Інтерфейсна система управління 11
2.3 Розвиток інтерфейсної системи управління 14
14
3 Розробка структурної схеми системи 15
4 Розробка схеми електричної принципової 18
4.1 Вибір мікроконтролерів 18
4.2 Апаратні обчислювальні платформи 31
4.4 Arduino UNO 34
4.5 Аrduino Mega 35
4.6 Вибір дисплею 36
4.7 Вибір датчиків 37
4.7.3 Датчик паркувального радару 38
Паркувальний радар - допоміжна система для спрощеного паркування автомобілю, яка встановлюється на деяких автомобілях. Радар використовує звукові хвилі для того, щоб визначити дистанцію до перешкод. 38
Система використовує ультразвукові датчики, які знаходяться на передньому та задньому бамперах автомобілю. При наближенні до перешкоди система передає переривчастий застережливий сигнал(а в деяких машинах вбудований екран, який відображає дистанцію). Коли відстань до перешкоди скорочується, застережливий сигнал збільшує частоту. Перші звуки він видає при наближенні до перешкоди на 1-2 м., а при небезпечному зближенні з перешкодою (10-40 см) звуковий сигнал стає безперервним. З багатьох моделей ультразвукових датчиків ми обрали HC-SR04. 38
5 Розробка програми для керуючого мікроконтролера 39
5.1 Розробка алгоритму програми 39
6 Економічний розділ 40
6.1 Розрахунок вартості виготовлення пристрою 40
6.1.1 Розрахунок витрат на покупні вироби та матеріали 40
6.2 Розрахунок витрат на експлуатацію пристрою 48
6.3 Розрахунок приведених витрат 50
7. Конструювання плати друкованого монтажу та розрахунок надійності роботи пристрою 51
7.1 Розрахунок провідного малюнка плати 54
7.2 Розрахунок відстані між елементами провідного рисунка 56
S = 0,25 + 0.05 + = 0,34 мм 57
L = + 1+ 0,25(2-1) + 0,08 = 3 мм 58
8 Охорона праці 58
8.1 Вимоги до освітлення 62
8.2 Пожежна безпека 64
Висновок 68
Мета даного дипломного проекту - розробка мультиплексної системи управління електрообладнанням автомобіля КАМАЗ з використанням мікроконтроллера. В дипломному проекті наведено аналітичний огляд існуючих конструкцій і показана необхідність впровадження мікроконтролерів для збільшення надійності всього електрообладнання автомобіля і зниження кількості джгутів, кабелів, окремих модулів керування та індикації. 68
Так само розглянуті технічні характеристики, схема підключення і алгоритм роботи Arduino Uno та Arduino Mega і можливість їхнього впровадження на виробництво. Розраховані вихідні параметри, так само присвячені процесу програмування мікроконтролерів Arduino Uno та Arduino Mega. Встановлення мікроконтролера Arduino Uno та Arduino Mega характеризується відносно екологічним виробництвом: застосовуються екологічно чисті матеріали, виробництво не є брудним. 68
Список використаних джерел 69
Додаток А Лістинг програми 70
1 Вступ
За останні кілька десятків років електроніка у автомобільному розвитку зробила якісний стрибок вперед, який можна порівняти за значимістю з переходом від рамного принципу побудови автомобілів до несучого кузова. Кількість і якість електронних систем досягли такого рівня, що в автомобілі вже складно знайти вузол, куди б не підходили дроти від систем керування та діагностики. В результаті, сучасний автомобіль - це зібрання новітніх технологій в автомобілебудуванні та електроніці, в якому переважну роль поступово займає електронна частина. У той час, коли механічні вузли поліпшуються по екстенсивному шляху розвитку, електронні системи розвиваються за інтенсивним принципом, займаючи нові області застосування.
На світовому ринку електронних компонентів, автоелектроніка є одним з найбільш динамічно розвиваються секторів ,в який вигідно вкладати кошти. Спостерігається стійке зростання споживання автомобільною індустрією електронних компонентів різного ступеня інтеграції. Причому цей ріст слабо схильний до впливу несприятливих економічних чинників. Навіть у деяких підсегментах автомобільної електроніки спостерігається більш високий зріст: автомобільна промисловість стала останнім часом основним і найбільшим споживачем мікроконтролерів (МК). Приблизно кожен 3-й виготовлений мікроконтролер знаходить застосування в пристроях автомобілю. Основними причинами такого бурхливого розвитку автоелектроніки можна розділити на суб'єктивні і об'єктивні. До суб'єктивних причин належить розповсюдження засоби обчислювальної техніки в сучасному суспільстві. Об'єктивними причинами є зростаючі вимоги з безпеки, функціональності і надійності, до зниження масогабаритних показників автомобільних систем. Застосування електронних систем дозволяє досягти значного поліпшення експлуатаційних властивостей автомобіля, так що в багатьох країнах автомобіль без електронних систем вже став неконкурентоспроможний.
Основний шлях вирішення проблеми, по якому йде зараз автомобільна електроніка всього світу, - впровадження принципово іншої схеми керування електрообладнанням, яка базується на шині інтерфейсу. Цей шлях вже вибрали для себе провідні світові автовиробники, так і в нашій країні робилися подібні кроки, в тому числі і на Камазі.
В даному дипломному проекті буде створена мікропроцесорна система керування живленням віддалених споживачів автомобіля КАМаз мультиплексорного типу.